一種齒輪的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種齒輪的熱處理方法，所述齒輪采用中碳鋼，包括如下步驟預(yù)熱、正火、局部淬火、回火、第二次局部淬火、第二次回火、滲碳、第三次回火。通過特定的組分和特定具體的熱處理方式，使得齒輪硬度和強(qiáng)度得到大幅改善。
【專利說明】一種齒輪的熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱處理領(lǐng)域，特別是涉及一種齒輪的熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中碳合金鋼和低碳合金鋼都是生產(chǎn)齒輪等高速重載零部件的主要材料，該類合金鋼具有優(yōu)良的塑性和韌性，但存在著硬度不高、耐磨性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。目前，隨著對(duì)工作環(huán)境的要求進(jìn)一步提升，提高大型裝備的工作壽命逐漸成為開發(fā)利用研究的主要方向。其中提高齒輪耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度對(duì)高速重載裝備的工作壽命意義重大。幾十年來人們圍繞著如何提高齒輪的耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度的問題上做了很多的工作，而解決這一問題的根本原則可歸結(jié)為兩方面:即保證齒面硬度和滲碳層深度的同時(shí)保證齒輪心部的強(qiáng)韌性；保證齒輪表面組織晶粒細(xì)小，且殘余奧氏體含量低，碳化物呈顆粒狀且彌散分布，表面含碳量聞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種齒輪的熱處理方法；
一種齒輪的熱處理方法，所述齒輪的化學(xué)成分按照重量百分比由如下組分組成:c:2.12^2.56% ；Si:0.Γθ.15%, Mn:1.2?L 5%, Mo:3.25^4.1%, Cr:2.8^3.6%, Ni:0.06^0.15%,Cu:0.18?0.56%, V:6.8?7.9%, W:0.33?0.58%, Ti:0.08?0.19%, RE:0.08?0.21%, S:小于0.04%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
所述熱處理方法包括如下步驟:
O預(yù)熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為38(T460°C，預(yù)熱保溫時(shí)間為15?22min ；
2)正火:將預(yù)熱后的齒輪加熱到93(T980°C，保溫6(T90min，然后水冷至63(T680°C，保溫ll(Tl80min，風(fēng)冷至室溫；
3)局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒尖進(jìn)行加熱，加熱溫度為91(T940°C，保溫40?70s，水冷到62(T680°C，保溫30?60s，水冷到31(T360°C，保溫15?38s，水冷到室溫；
4)回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到20(T230°C，保溫2.2^3.8h，空冷；
5)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒根進(jìn)行加熱，加熱溫度為96(T986°C，保溫3(T80s，水冷到48(T500°C，保溫3(T50s，然后水冷到280?295°C，保溫18?30s，然后水冷到室溫；
6)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到18(T210°C，保溫2.8^3.8h，空冷；
7)滲碳:將齒輪放入滲碳爐，加熱至91(T940°C，對(duì)齒尖進(jìn)行滲碳處理4(T50s后，取出后空冷至70(T730°C，將工件放入淬火液中進(jìn)行冷卻2?5min，再將齒輪取出空冷至室溫；
8)第三次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱至16(Tl90°C，保溫2?2.5h，空冷至室溫。
[0004]作為優(yōu)選，所述齒輪的化學(xué)成分按照重量百分比由如下組分組成:C:2.36% ；Si:0.12%, Mn:1.35%, Mo:3.82%, Cr:2.95%, N1:0.09%, Cu:0.36%, V:7.2%, W:0.42%, T1:0.11%,即:0.19%，5:0.008%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0005]作為優(yōu)選，所述熱處理方法包括如下步驟:
1)預(yù)熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為4101，預(yù)熱保溫時(shí)間為 19111111 ；
2)正火:將預(yù)熱后的齒輪加熱到9601，保溫70111111，然后水冷至6501，保溫1600111，
風(fēng)冷至室溫；
3)局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒尖進(jìn)行加熱，加熱溫度為9351，保溫608，水冷到65000，保溫508，水冷到3301，保溫288，水冷到室溫；
4)回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到2101，保溫2.8卜，空冷；
5)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒根進(jìn)行加熱，加熱溫度為9761，保溫608，水冷到4901，保溫408，然后水冷到2851，保溫208，然后水冷到室溫；
6)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到1901，保溫2.9卜，空冷；
7)滲碳:將齒輪放入滲碳爐，加熱至9301，對(duì)齒尖進(jìn)行滲碳處理458后，取出后空冷至7201，將工件放入淬火液中進(jìn)行冷卻4111111，再將齒輪取出空冷至室溫；
8)第三次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱至1801，保溫2.2卜，空冷至室溫。
[0006]本發(fā)明的效果在于:
1，通過特定組分和特定熱處理方式的搭配，使得齒輪的局部硬度和總體強(qiáng)度得到改盡.口 ，
2，通過熱處理的具體參數(shù)的搭配，使得齒輪的性能得到大幅提高；
3，通過具體步驟的局部熱處理，使得特定部位有了特定的性能。
[0007]
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1
一種齒輪的熱處理方法，所述齒輪的化學(xué)成分按照重量百分比由如下組分組成4:2.36% ；81:0.12%，血:1.35%，1。:3.52%，0:2.96%，:0.09%，011:0.46%，V:6.9%，I:0.48%，X1:0.099%，詘:0.11%，8:0.008%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
所述熱處理方法包括如下步驟:
1)預(yù)熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為3901，預(yù)熱保溫時(shí)間為 19111111 ；
2)正火:將預(yù)熱后的齒輪加熱到9501，保溫68111111，然后水冷至6401，保溫1600111，
風(fēng)冷至室溫；
3)局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒尖進(jìn)行加熱，加熱溫度為9301，保溫528，水冷到67000，保溫488，水冷到3401，保溫288，水冷到室溫；
4)回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到2201，保溫2.8卜，空冷；
5)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒根進(jìn)行加熱，加熱溫度為9761，保溫608，水冷到4901，保溫408，然后水冷到2851，保溫198，然后水冷到室溫；
6)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到1901，保溫3.0卜，空冷；
7)滲碳:將齒輪放入滲碳爐，加熱至9301，對(duì)齒尖進(jìn)行滲碳處理468后，取出后空冷至720°C，將工件放入淬火液中進(jìn)行冷卻4min，再將齒輪取出空冷至室溫；
8)第三次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱至170°C，保溫2h，空冷至室溫。
[0009]經(jīng)過上述處理之后，齒輪齒面的硬度達(dá)到了 72.8HRC，滲碳層深度為0.88mm。
[0010]實(shí)施例2:
一種齒輪的熱處理方法，所述齒輪的化學(xué)成分按照重量百分比由如下組分組成:C:
2.36% ；Si:0.12%, Mn:1.35%, Mo:3.82%, Cr:2.95%, N1:0.09%, Cu:0.36%, V:7.2%, W:0.42%,Ti:0.11%，RE:0.19%，S:0.008%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
所述熱處理方法包括如下步驟:
1)預(yù)熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為410°C，預(yù)熱保溫時(shí)間為19min ；
2)正火:將預(yù)熱后的齒輪加熱到960°C，保溫70min，然后水冷至650°C，保溫160min，
風(fēng)冷至室溫；
3)局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒尖進(jìn)行加熱，加熱溫度為935°C，保溫60s，水冷到6500C，保溫50s，水冷到330°C，保溫28s，水冷到室溫；
4)回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到210°C，保溫2.8h，空冷；
5)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒根進(jìn)行加熱，加熱溫度為976°C，保溫60s，水冷到490°C，保溫40s，然后水冷到285°C，保溫20s，然后水冷到室溫；
6)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到190°C，保溫2.9h，空冷；
7)滲碳:將齒輪放入滲碳爐，加熱至930°C，對(duì)齒尖進(jìn)行滲碳處理45s后，取出后空冷至720°C，將工件放入淬火液中進(jìn)行冷卻4min，再將齒輪取出空冷至室溫；
8)第三次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱至180°C，保溫2.2h，空冷至室溫。
[0011]經(jīng)過上述處理之后，齒輪齒面的硬度達(dá)到了 71.6HRC，滲碳層深度為0.92mm。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪的熱處理方法，其特征在于:所述齒輪的化學(xué)成分按照重量百分比由如下組分組成:C:2.12?2.56% ；S1:0.Γθ.15%, Mn:1.2?1.5%, Mo:3.25?4.1%，Cr:2.8?3.6%,Ni:0.06^0.15%, Cu:0.18^0.56%, V:6.8^7.9%, W:0.33^0.58%, Ti:0.08^0.19%, RE:0.08、.21%，S:小于0.04%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)； 所述熱處理方法包括如下步驟: O預(yù)熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為38(T460°C，預(yù)熱保溫時(shí)間為15?22min ； 2)正火:將預(yù)熱后的齒輪加熱到93(T980°C，保溫6(T90min，然后水冷至63(T680°C，保溫ll(Tl80min，風(fēng)冷至室溫； 3)局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒尖進(jìn)行加熱，加熱溫度為91(T940°C，保溫40?70s，水冷到62(T680°C，保溫30?60s，水冷到31(T360°C，保溫15?38s，水冷到室溫； 4)回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到20(T230°C，保溫2.2^3.8h，空冷； 5)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒根進(jìn)行加熱，加熱溫度為96(T986°C，保溫3(T80s，水冷到48(T500°C，保溫3(T50s，然后水冷到280?295°C，保溫18?30s，然后水冷到室溫； 6)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到18(T210°C，保溫2.8^3.8h，空冷； 7)滲碳:將齒輪放入滲碳爐，加熱至91(T940°C，對(duì)齒尖進(jìn)行滲碳處理4(T50s后，取出后空冷至70(T730°C，將工件放入淬火液中進(jìn)行冷卻2?5min，再將齒輪取出空冷至室溫； 8)第三次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱至16(Tl90°C，保溫2?2.5h，空冷至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述齒輪的熱處理方法，其特征在于，所述齒輪的化學(xué)成分按照重量百分比由如下組分組成:C:2.36% ；Si:0.12%, Mn:1.35%, Mo:3.82%, Cr:2.95%, Ni:0.09%, Cu:0.36%, V:7.2%, W:0.42%, T1:0.11%, RE:0.19%, S:0.008%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述齒輪的熱處理方法，其特征在于，所述熱處理方法包括如下步驟: O預(yù)熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為410°C，預(yù)熱保溫時(shí)間為19min ； 2)正火:將預(yù)熱后的齒輪加熱到960°C，保溫70min，然后水冷至650°C，保溫160min，風(fēng)冷至室溫； 3)局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒尖進(jìn)行加熱，加熱溫度為935°C，保溫60s，水冷到6500C，保溫50s，水冷到330°C，保溫28s，水冷到室溫； 4)回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到210°C，保溫2.8h，空冷； 5)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對(duì)齒根進(jìn)行加熱，加熱溫度為976°C，保溫60s，水冷到490°C，保溫40s，然后水冷到285°C，保溫20s，然后水冷到室溫； 6)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱到190°C，保溫2.9h，空冷； 7)滲碳:將齒輪放入滲碳爐，加熱至930°C，對(duì)齒尖進(jìn)行滲碳處理45s后，取出后空冷至720°C，將工件放入淬火液中進(jìn)行冷卻4min，再將齒輪取出空冷至室溫； 8)第三次回火:將齒輪整體放入回火爐，加熱至180°C，保溫2.2h，空冷至室溫。
【文檔編號(hào)】C22C38/56GK104404226SQ201410824981
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月27日
【發(fā)明者】王文姣 申請(qǐng)人:王文姣